[发明专利]一种适用于金属表面处理的环保型无铬钝化液

说明书

本发明涉及金属钝化技术领域，具体为一种适用于金属表面处理的环保型无铬钝化液，由以下成分组成：含氟化合物、硅烷偶联剂、硫酸钛、硝酸钠、硫酸铜、甲酸钠、羟甲基纤维素钠、醋酸、钼酸铵、三聚磷酸钠、稀土负载型多孔石墨烯封闭剂、PMPO接枝改性纳米二氧化硅、乙二醇单丁醚、醇酯十二、苯并三唑、微晶石蜡、氨基羧酸盐类络合剂、配位剂、余量为去离子水，本发明所制备的钝化液有效提高了碳钢钢板耐中性盐雾腐蚀性能。

技术领域

本发明涉及金属钝化技术领域，具体为一种适用于金属表面处理的环保型无铬钝化液。

背景技术

金属铁、铝在稀硝酸或稀硫酸中能够很快溶解，但在浓硝酸或浓硫酸中溶解现象几乎完全停止，碳钢通常很容易生锈，若在钢中加入适量的Ni、Cr就成为不锈钢了。金属或合金受一些因素影响，化学稳定性明显增强的现象，称为钝化。由某些钝化液所引起的金属钝化现象，称为化学钝化。如浓HNO₃、浓H₂SO₄、HCIO₃、K₂Cr₂0₇、KMnO₄等氧化剂都可使金属钝化，金属钝化后，其电极电势向正方向移动，使其失去了原有的特性，如钝化了的铁在铜盐中不能将铜置换出，利用金属钝化可以提高金属的耐腐蚀性，延长使用寿命，减少安全隐患。

传统的钝化液含铬酸盐，虽然铬酸盐钝化液所形成的钝化膜具有抗蚀性好、成本低、技术成熟、有着良好的屏蔽作用和自修复功能等诸多优点，但是，铬酸盐中所含六价铬具有较大的毒性，对人体和生态环境有较大危害，铬酸盐钝化处理已经成为国内外禁止使用或严格限制使用的工艺，所以，目前亟待开发一种作为替代的环保型无铬钝化液。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明提出了一种适用于金属表面处理的环保型无铬钝化液。

为了实现上述的目的，本发明采用以下的技术方案：

一种适用于金属表面处理的环保型无铬钝化液，由以下重量百分数的成分组成：

含氟化合物0.1-0.5%、硅烷偶联剂0.01-0.02%、硫酸钛0.05-0.1%、硝酸钠0.01-0.02%、硫酸铜0.05-0.1%、甲酸钠0.03-0.05%、羟甲基纤维素钠0.02-0.04%、醋酸0.1-1%、钼酸铵0.01-0.02%、三聚磷酸钠0.06-0.12%、稀土负载型多孔石墨烯封闭剂1-3%、PMPO接枝改性纳米二氧化硅3-6%、乙二醇单丁醚0.5-1%、醇酯十二0.1-0.2%、苯并三唑0.012-0.016%、微晶石蜡0.5-1%、氨基羧酸盐类络合剂0.05-0.1%、配位剂0.05-0.1%、余量为去离子水。

优选地，所述环保型无铬钝化液由以下重量百分数的成分组成：

含氟化合物0.3%、硅烷偶联剂0.012%、硫酸钛0.07%、硝酸钠0.01%、硫酸铜0.06%、甲酸钠0.03%、羟甲基纤维素钠0.02%、醋酸0.5%、钼酸铵0.015%、三聚磷酸钠0.12%、稀土负载型多孔石墨烯封闭剂3%、

PMPO接枝改性纳米二氧化硅4%、乙二醇单丁醚0.6%、醇酯十二0.2%、苯并三唑0.016%、微晶石蜡0.5%、氨基羧酸盐类络合剂0.1%、配位剂0.1%、余量为去离子水。

优选地，所述稀土负载型多孔石墨烯封闭剂的制备方法如下：

（1）将冰浴下，石墨加入到浓硫酸和浓硝酸按重量比1:1组成的混酸中，搅拌混合均匀后，再将次氯酸钾加入，继续搅拌1-5h后移除冰浴，恢复室温继续搅拌20-30h，最后升温至40-50℃搅拌5-10h，冷却后抽滤，所得固体用稀盐酸冲洗3次后，再用蒸馏水充分洗涤至中性，在60-80℃下真空干燥，得到第一中间体；

（2）将稀土氧化物、第一中间体加入去离子水中超声处理1-2h后，加入高温高压反应釜中，在3-5MPa、400-500℃下反应5-10h后抽滤水洗，得到第二中间体；